249

Copftulo 2Pilhq/s

ConceifoP/hd é a denominação dada âo dispo-

sjtivo que aproveita a transferênciâ de elé-!Íons, em umar€ação de oxidação-redução,para propiciar, assim, o aparecimento deuma corrente elélrica através de um condu-!or. Dessa maneira, â pilha converte enel-gis química em energia eléttica.

Então:

Pilha é o díspositìt'o qüe co |erteenetgia química em eneígìa elétrìca.

Em 1800, o fisico itaÌiano AleqsandroVotto (1745-182'7) construiu a primeira pi-lha. Essa pilha é constjluidâ por um con-junto de pÌâcas de zinco e cobre, empilha-da9 alternadamente € separadas por cârtõesembebidos em solução de ácido suÌlúrico.As placas de zinco conslituem o pólo nega-livo e as de cobr€, o pólo positivo.

A "Royal Society" de Londres cons-lruiu umâ dessas pilhas com dois mil paresde plâcas, que permitiu a HumphÌy Davy eMjchaèl FaÌaday reâlizarem suas pesquisas.

Yamos consÍrui uma pilha?

Pilha é, enlão, um sistema em que uma reáção química é aproveitada para produzirenergia eÌéúica.

\ oce pode monraf uma pi lha dâ 'eguin e mdneira:

19) Mergulhe uma baÍra de zinco em uma solução de sulfalo de zinco (ZnSOJ e uma baÍrade cobre em uma soÌuçao de sulfato de cobre (CuSOa). o conjunlo que compreende abarra metálica e a soÌução de seus íons recebe o nome de eletrodo.

eletmdo de zinm lzno/zn"ì elêlrcdo de mbrc {Curlcur')

25O u"id"d" 6 ad'ôq,ímiôâ

29) Em seguida, instale um circuito externo constituido de um fio condutor, uma Ìânpadaindìcadom e um amperjmerro ideal (Íesjs!ência ínterna desprezivel):

3:)

Você vai perceber que o amp€rimetro não acÌrsa pâssagem de corrente. Conseqüente'mente, a lâmpâdâ permaneÊe apaqada.

Finalmeni€, complete o ciÍcuito com um iubo de vidÍo contendo gelatina saturada comum saÌ (por exemplo, KNO.). Esse tubo de vidro em foÍma de U recebe o nome de pon-

Agora, você perceberá qÉ alãmpada se acende. Er.tào, está consttLtída uma pilha.

Uma pilha com eletrodos de zinco (Zn"/Zn:-) e de cobre (Cuo/Cu2*) foi idealizada econÍrÌridâ pela primeira vez pelo quimico ingÌês John F. Ddriel/i por isso, ela é conhecidapot piÌha de Daniell.

Mas, o que ocoÍe com a pilha emíuncio amento!

j-írta,".€. tY. . ._.)o

- .

I

t ' - - , r ,llt / -{i:r#c

--'

Ì_azendo a observaçào e uma análise quimica das soluções, notaremos o seguinte:A lâmpada se âcende, o que prova a existência de correnÌe elérÌica.Após certo tempo, a barra de zinco diminui de Ìamanho, ao passo quc a de cobre iorna-se maior (fica com massa maior),A soluçào de zinco fica mais concentradâ, enquanlo a solução de cobÍe íica mâis diluidâ.O amperímetro âcusa um fluxo dc cìólÍons pelo cìrcuito externo, da barra de zinco para a

Co o explicar tudo isso?

Todos esses làtos podem ser cxplicados da seguinte forma:

cap(uro 2 Prhs 251

Os átomos de zinco dabarra metáÌica pas-sam paraasolução na formade íonsZn:*Cada átomo, ao passar para a solução,deixâ dois elétrons nâ bafra.l Ío e),phca por que a bafLa de zinco peL'de massa e a soluçào de rons Zn" f icc

Esse processo é chamado de semì-reaçãode oxidação e pode ser expresso pcla

Zno*Zn\ '+2d-- ' .

da Da$a PaÌabara â solução baÌra

Os eÌétÍons deixados na barra peios átomos de zinco peÍcorrem o circuito extemo e che-garn à barrâ de cobre. Ìsso explica o aparecimento do tluxo de elétrons acusado pelo âm-perime!Ío; e é €sse fluxo qre faz com que a lâmpada se acenda.

Os elétrons que chegam à baÍra de cobre,provenientes da barrâ de zinco, âtraemos ions Cu'* da solução. Os ions Cu' ,uma vez em contato com a tìarra de cobre, recebem esses eÌélrons e se conver-tem em átomos de cobre Cu", que se de-poslÌam na DaÍra.Isso explica por qu€ a soÌuçào de cobrefica mais diÌLrida, ou seja, mais pobre emions Cu'_, enquanto a barra de cobre au

Esse processo é chamado.le semi-reaçãode íeduçao e pode ser expr€sso PeÌaequação:

252 un dade6 E eÍoquímica

A soma das equações correspondentes àsgÌobal da piÌha:

seÌni reâções fornecerá a cquâção qrímicâ

+2tsemi-reâção de oidação:semi-reação de redução:

Zn" + Zn'cu' + 2tzno' + c i ' -znz* + cü"

As pilhas que possuem reações globâis de oxirÌedução são denominadâs ril.hd.ç d.oríftetlução or pilhas reÌ,sr"srÌ,err (a pjlhâ seca não é Ìeversjvel).

Neste livro, estudaremos apenâs âs pilhas de oxirredução.

A poluiçõo do corro elétricoUma pesquìsa real izâda no DepâÍtâ-

mento de Engenhâria CìviÌ e Ambicntâlda Universjdadc Cârnegie Mellon, emPittsburgh (EUA), apÍesentou conclusõesque podem jogâr por teÌra a âuÌa de nãopoluente dos cârms eÌétricos.

Segundo o estudo, que foj publicâdo re-centemente nâ revista científicâ Sctez.e, osmodelos clólÌicos são tão poÌuentes quantoas versôes equivalentcs tradicionâis, imÈul-sionâdos pelos motores a combustão.

"Nós acrcdjtâmos que o chumbo libera-do no âmbiente peìos carros elélricos podecâusâr problemas de sâúde pública maìs sj-giificaijvos do que os poluentes emititlos porveicúos convencionais", disse à Fbl?,] ClìrisHendrickson, membro da ecÌuipe responsáveÌpelo estudo.

O chÌrmbo a quc se refeÍe é o das bate-riâs usadâs pâra alimentaÌ o motor eÌétÍicodo caÌro. Tâis bâteriâs contêm um ácidobaseado no elemcnlo químico. que podecontâminaÌ o meio ambiente durântg pJo-cesso de DÌoducào e Ìecicllcem das b$criÍìs.

[...] Ele acresccnta que'1LrÌ 1àtoÍ jlll-poÌtânte. nos estüdos sobre impactos âÌn-bìentais de veictrlos elétricos, é que essesveículos exigeÌn geÌação de eÌetricidade eessa gerâçào tem suas próprìas emissòes de

[ ..] Em um país como os Eslâdos Uni.dos, com a maior liotâ automobilísticâ domundo e onde a gemção de elelÌicidade dcpende pajoritariamente de usinas nucÌeaÌese téÌmicâs (a carvão), a poluição que elasproduziÍian'Ì âpenas pârâ âlimenÌâr âs bâte-rias não pode ser desprezada.

Estudos jndependcntes mostÌâm !Ìuc, seporum lado os cârros eÌéiÌicos diminuem âemissào de polu€nles baseados em caÌbono,como o monóxido de carbono e hidrocaÌ-bonetos (emitidos por motores alimentadospor combustíveis fósseis), por outrò âulìen-tam a poÌuição poÍ djóxìdo de cafbono. óxi-dos nítricos e súlfüicos.

A. laprado de: Pau o Fernando SiLvestre JrFolha de S. Pau lo, 1A1611995.

Denominoções dos eletrodosVocójá sâbe que o conjunto que compÍeeúde a baÍrâ metálica e a soluçào de seus ions

rcccbc o nome de eler?dd. Os dois eleíodos de unìa pilha são châmados de árodo e cáíado). du odo é o eletrodo que emite elétro s paft o citcuito externo: coÌrstitui o pólo egat, o ílâ

pilha.. cárod., é o eletrodo que recebe eÌéírcns do circuito externoi constitui o pólo to\ìtir da

piÌhâ.

--

capruro' , P|hA 253

póro rFrivo,àìodoi ,linÇil ro o oos't''o ttamaot _ ll,q-ç,J| | ÍecsproÍoe 8Er

indicaçãodã pilha: zn0lzn?'//cú'/cu!

+d0 elelÍodo emlss0r para o rereplor de eéÌrcns

ObseÌvação:Cada elelrodo de uma pilha recebe também o nome de semicela, e o conjÌrnlo completo

qre.on' t ; rui a pi ì ìd è chanado de,?/d elettuqutmid.

'' Exercícios de oprcndizogem : r ,'''.,'rrl :i'irììN::itriliilìi;::iiiil.ìli,:ili,

0 EÍRu a equâçãô dã reàdo Blobâl de$à pilhâ. i. .

lA6) obseNc ao ìado o sqüena de ura pilha.AgoÍâ. Íe$ondalâ) Que soÌu9âo se coiceilÌa?b) Que soluÉo se dilüi?O Qüal é a indhação dssa piÌhâld) Oblenha a equação da rea9ão globaÌ dsM pilha.

Pofenciol de elelÍodoVimos, anterioÌmente, o funcionamento

que ocorr€, agora com mais delaÌhes:

GlEAs) Ob!èíe ao lado o squema de üma pilha.

a) QÌe lânina vai dìninub) Que Ìâúina vai aümentaÌlc) Qu!Ì eìelÌodo constilüi o ânodo?dl Quâl eletÌodo constilui o cálodole) Qual é a indìcação desra pilhâ?

da pilha de DanielÌ. Vamos, enlão, rever o

a.-

254 u"idad" 6 Ereroour-"a

Quando a lâmina de zinco é mergulhada na solução, há ulnprincípio de ionização, ou seja, átomos de zinco deixamdois de seus elélrons na lâmjna e passam para a soìução como Zn:+, estabeÌecendo, então, o equilibÍio:

- i o ldd!ão

- , ,

O mesmo ocorre quando a lâmina de cobr€ é mergulhadana solução de sulfato de cobre ll, ou seja, átomos de cobredeixam dois de seus elétrons na lâmina e passam para a so'lução como Cu:-, estabelecendo, lambém, o equilíbrio:

_, o\r ' iâç5o ^ , 2e

EstabeÌecendo a colexào enúe as duas lâminas através de um fio condutor e colocandoa ponte salina, cada equilibrio é dedocado no sentido do processo (oxidação ou redução)que possui a maior tendência a ocoÍer,

No eletrodo d€ zinco haveÍá deslocamento no sentido da oxidação. Desse modo, o zin-co (Zno) perderá elétrons que fluiÍão através do fio condutoÍ e chegarão ao eÌelrodo de co-bre. onde os ions de cobre Il íCur*) recebeÍão ess€s elétront. Assim, no eletrodo de cobre oeoui l ibrÌo será deJocado no,enrido dd -educão.

Surge, assim, uma corrente elétrica, ou seja, um fluxo de elé!.ons no fio condutor:

Ì.i (

)1

7n"

_lL] **, t".^

Júeleãoâruvás

A tendência a d€slocar o equilíbrio num dos sentidos foi denominada polenciat de ety/rodo, simbolizado por E.

O poiencìaÌ de elerrodo pode ser:. poíencial de oxidação (E,nd): indjcâ a tendência maior a deslocar o equilibrio no sentidu

da oxidação;. poíencial de rcrlução (8""d): indica a rendência maior a deslocar o equitíbrio no senrido da

redução.AÌguns fatores podem influenciar o potencial de eletrodo. Denrre eles, vejamos a lem_peftÌlura e a conceníftção dos íons.

I 9 fofor: ïemp€ÍoïuÍo

_ Um aumento na temperatura do eletrodo favorece a perda de €létrons. Então. o eouillbrio se desÌoca no senrido da oxidação, havendo um aumento do por"n"iuJ ã. .iiOàià..

7na -:9+

Tnzr * 2"

29 ÍoÌor: concenfÍoç{oUm aumento da concentração dos ions na soluçào favorece o recebìmento de elélronspor parle desses ions! ou seja, o desìocamento do equiljbrio no sentido da Ìedução, devido

ao efeito do ion comum. ocorre um aumento do porencial d€ Ìedução ou "À"

ãf"ifr"iiãàclo potencial de oxidação.

A medido tlo potenciotDevido à influência da t€mperatura e da concentraçào no porencial de eletrodo. con_vencronou-se que a sua medida seria efetuada à temperarura de 25" C, em solucào Ì molar eá pre' .ão de I arm. lemo. 3.. ;6. o ooten.ìat nornat cte eteftrdr. . , rú; j ; "ã; ; ; , i ; . -

256 undade 6 - ÊdÍoqúmca

Então:. El. : potencial normal de oxidaÇão;. El"d: porencial normal de redução.

Para qualquer medida que desejamos r€alizaÍ. devemos, antes de ludo, escolher um pa'dÍào e uma unidade de medida.

Para a medida do polercíal de eletrcdo, escolheu-se conro padrão o e/e/rcdo de hì.bo'gánio e como unidade de medida o vof (Y), que é â unidade convencional para potencialeló1Í ico.

Assim, para medirmos o poÌenciaÌ de Lrm eletrodo, usamos o eletrodo-padrão de hÌdro-gênio, acoplando-o àquele cujo poienciaÌ desejamos conhecerr em uma ììontâgem semelhante à pilha de Daniell.

yamos, eníão, medìl o polencial norüal da elelrcdo de zinco?Obse e:

lzn"l - 1 M

r-25.C

lrll - r r\4

t -25"C

lH' l = 1l=25"C

N,d+2N'+2e!dndopâdÌão dehidrogêiio:

Eu- 0

o eÌerfodo-padrão de hidrogênio é constiÌuido por uma solLÌção I M de ácìdo,na qual fâzcmos passar um fluxo, à preÍsào constante de I atm. de gár hidrogê-nio, estando o sÌstema na temperaturade 25'C.A Ìâmina de platlna, a1ém de propiciar ocontato do eletrodo com o circuiÌo erter-no, também faciliia a feação de oxjda'ção ÍcdLrçâo do hidrogêÌr io. pors adsorveo gás em sua superficie. A esse eletrodofoi associado o lalor de potencial nuìo:

O voltimetro acusa uma ddp (dilerençade potencial) d€ 0,76 V e indica que omovimento dos elétrons é do eÌetÍodoZnolZnl_ para o eletrodo-padrào.ConcÌuímos, então, que no eleúodo dezjnco estâ ocorrendo oxialaÇõ.,, pÕis hâsaída de elétrons. Essa ddp medida é opotencial normal de oxidação do elelro_do zn0lzn'*, pois eÌe mostra úajor ten-dência a oxidâÍ se.

EleÍodo znt/zí2- + E:, , i = -0,?6vEielrodo-padrão +E:,d - 0V

cãphuro, Prhs 257

Como a tendência a oxidar se é maior no eletrodo Znilznr* (dai o sinal + para o seupotencial), será menor a sua tendência a r€duzir'se. Desse modo, o potencial de reduçâo !eÍá o mesmo valor absoluto do potenciaÌ de oxidação, porém com sinal contrário:

E3,d = + 0,76 v

ELd = -0,76 V

Agora, vamos medir o potencial normal do eletrodo de cobre:

:

!

Como a teúdência a reduzir-se é maior no elclÍodo Cu"/Cu" (dai o sinal + pâra o seupotenciaÌ), serámenor â sua tendência a oxidar se. Desse modo, o potencial de oxidâção le-rá o mesmo valoÍ absolüto do poiencial dc redução, porém com sinâl conlrário:

E:"d = + 0.34 v

E:,td = o,r,r v

Com base no qu€ foi feito, poderiamos até começar a'construir uma tâbeÌa de potenciais normais de €l€trodo. veja:

E:" (v) S€mi-reâção Ei"d(v)

-0, '16 Znn + Zn'* +ìe + 0,16

H)o + 2H'+2e 0

+ 0,34 Cuo + Cu' :* +2e -0,34

dOvohjmelro acusa umaddpde0,34Vein-dìcâ que o quxo de eÌétrons ocorre do eÌe-trodo-pâdrão para o eletrodo Cu'/Cu".Concluimos, então, que no eleirodo pa-drão está ocorrendo oxidaçào;desse mo-do, a lendência a ocorrer oxidação émaior no eleirodo padrào. Logo, no ele-trodo Cu",/Cu'- é maior a tendència à

Assim, a medida da ddp obtidâ é o porenciâl normal de redução do elelrodoCu'/CÌì' , pois eìe mostra maior ten-dência a reduziÍ se-

Elerrodo Cuo/Cu:' -

E.o.o = + 0,34 VEÌetrodo-padrão

- E:"d = 0V

Cuo

[Hl- ]M

r-25"C

lcu'?l - 1 M

I ' 25" C

258 u"id.d" 6 EÌdrcqur-€

E foi exatamente dessa maneira (isto é, experimeniaÌmenre) que a tabela de potenciaisde eletrodo foi obtida:

it+:.il

' i . i :

è

E

3,04

,2,90

-2,89-2,81

l , t I-0,83-0,76

0, i {0,480,441,78

-0,23-0,13

0,0 0

+0,15+0,34+0,40+0,52+ 0,54+9,11+ 0,80+ 0,85+1,09+1,23+1,36.2,81

Li = t i '+ e(=|( '+e

Na+Na'+sMg + Mq?'+ 2eA =Al"+3!

Mn=Mn"+2!11, + 2(0H) + 2H,0 + Ze

Zn+Zn"*2eCr + Cf ' + 3e

Fe=Fd'+2e

Ni + Ni" + 2ePb+Pbr '*2e

H, + 2H'+ 2e

cu'=cul '*eCu+CÍ '+Ze

Z10H) + H,0 + 112 0, + 2eCu+Cu +e

2) ' + 11+ 2è

Àg=Ag'+eHgêHg"*2e

28í èBr,+2eN,0 + 2H- + l /2 0, + 2e

2C + C1+ 2e2F + t2+ 2e

+ 3.04+ 2,92+2,90+2,89+ 2,81

+ ì ,ô0+1,18+ 0,83+ 0,76+ 0,74+ 0,48+ 0,44+ 0,28+ 0,23+ 0,13

0,00

- 0,150,340,40

0,5 4,a,11

-0,800,85

No eleirodo Zn'lZnr ocor-re oxidação, pois o E:. , i émaior,e no eletrodo Cu"/Cut ocorreredução, pois o È9.d é maìor.

El, jd - *0.?ô vE' . , - 0,7ô v

Ë:ú - -0,34 VEld ' +0,34 V

Qua to m(tior é o Ef;úd, maior é a te alência a ocofteÌ oxialação; quonto maior é o El"d,maìor é a tendêncía a ocorÍer rcdução.

cãorruro 2 Phàs z5J

:::':iit'l Exercício resolvido ijÌat:i::iii+iiiii:i,:'triljìli: i1ii:iiiii:tii.1:Éi,{i:..:.:Jil*ltij.i:+

EB3) Observe ã tãbela:

+ 1,66 V 1,66 V

Co+Co'z*+2e + o,28V o,2av

a) Ouem se oxida mais facilmênte?b) Ouem se redu, mais facÌlmentê?c) Oual o melhoÌ agente oxldante?d) Oual o mêlhor asênte rêdutoÌ?

a) Oxida se com maior facilidade quern apresênta maior E8^tu. Então, o alumínio lAt) seoxidâ mâis fâci lmente que o cobal to lco), pois + 1,66 V > + O,2a V.

bl Redurse conì nìãior faci l idade quem aprêsentã maior Egd. Então, os íons de co-baho l l (Co'z_) se reduzem nìãis faci inìênte que os íons de alumÍnio l l l {Al3+), pois-0,24 v > 1,66 V.

cì O mêlhor agente oxidante é aquele que sê rêduz mais facimente, ou sejã, ô Co,+.dì O nìêlhor ager'tê rêdutor é aquee que se oxidã mais facÌlmente, ou seia, o Al.

Exercícios de oprcndizogem iìì:i,i,1i;ilitiiifiìËi:li,:::Ìiirì;iÌÌ::ììiiìliìiiltì]iiÌiXìiilA?) Um eletrodo seiédco AqAr. aprsenta r1,,, = +0,20 v. Qualo valoÍ do Ek desse eìetrcdo?

EAE) Un elelÌodo genérico l0A'- apre$nta Eld = +1.20 V. Qüaìo vaìordo [ld dese eletÍodo?

EAg) Dada a rabelal

rl",Ni '+Ni"+2e + 0,21V -0,2] v

-0,34 V

a) Queo se oxida úa1s tacilmenle? O Qualo nelho! asenle oÍidanr?b) Quem se Ìeduz nais faciìmente? d) Qual o melhor âsenrc rdüror?

f,410) Com ba$ nos potenciâis dè oxìdaqão das sni rcagões abaixo, Ìesporda:

+2.90V+ 0. l l V

a) Quem peÌde eléÍois mais facilmente?b) Qum r$ehe eÌtuoN najs facìlneÌìle?

c) Qüaì o melhoÌ agente oxidaiÌe?d) QuaÌ o neìhoÌ agerte redulor?

260 !ôdôde 6 É", .q.- . "

A Íunçõo do ponÌe solinoCoÌno você já sabe, a poni€ sâliÌra consiste num tubo de vidro qu€ con!ém gclatina sa

turada com um sal, como o KNOì, por exempÌo. A ponte salina seÌle para permitiÍ o ?çcoamenlo de íons de ]ul11â semicela para a outra.

Vamos admitjr a pilha de Daniell (eletÍodos de zinco e de cobrc).A medida qLÌe a pjlha vaì funcionando. verilìca se a tendência de se form

de ions Znr. no eÌeLrodo de zjnco, pois, como vocè sâbe, ocorre a reação de oxidação:

Z^t - Zi* +2e

Enquanto isso, no eleúodo de cobre há a lendência de ficaf um exccsso de ion!' SO; .pois ocorre a reaçào de reduçào dos icns Cu' , tirando-os cla soÌução:

Cu" + 2e - Cu'

Esses excessos de cârga bloqueâriam a pìlha se não eristisse a ponÌe saÌina, quc pcrnìitcum escoamento dos ion Com isso, a carga global em cada semicela conlinuenula.

Em ÌugaÍ da ponle salina, podemosüsar uma paredc porosa para separar asduas soÌuções. Com isso, permitimos o escoamento dos jons de uma para ouÌra solu-ção, a fim de manter sua neutralidade elé'

0 Íuncionomenfo do pilhoDe acordo com o quejá eíudamos, podemos dizer que na pilhade Daniell o fluxo de eÌé

trons se eslabelece do eletÍodo de zlÍ\co (Znr / Znz - ) paÌa o eletrodo de cobre (CÌr!/C!Ì)'), ouseja, do eletrcdo cle maìorpan ode menot potencial de oxídação.

capnub 2 Pihas 261

Ei,i maioí. i

eletrodo de zinco (E3"d = + 0,?6 V)

eletrododecobre (E: id = 0,34 V)

Zno

Cuo

I Omíe reduqão poÍqué apíe

Como os átomos de zinco (Zn!) sc transformam em ions de zinco (Zn: _) poÌ perda deeléirons, os quais são recebidos peÌos íons de cobre (Cu' ), que se úânsformam em átomosde cobre (Cu|), a piihâ de Danlell é representâda peta sesuinte simbologia:

zn!, /zn: ' (1 M) / / cu" ( l M)/cuo

Assim, para obteÍmos a equação global de uma pilha. devemos pfoceder da seguinÌe

l9) Manter a equação de maior l]1,".29) lnverteÌ a equaçào de menor }-i.".l9) Se necessário, nuliiplicar as equaçÕes por números adcquados, parâ igualaÍ o nú

mero de eléirons perdidos com o número de eÌétrons ganhos.1:) Sonar ÌnenÌbro a nembro.

EnÌão, para a pilha dc Daniell, temos:

Zn" - Zn' +.2e"(u_ +le -Lu

(mandda)(invertida)

(equação slobal)

O cálculo da djfe.ença de potencial (indicada por ddp ou ^E0

ou força eletromotriz:fem) pode ser íeiro com a fó.nula:

Zn"+ Cu' - Znr + Cuo

^E'= E3. i" - E3. jd

(raìor) (ntnorl

Assim, para a pilha de DanieÌ], temos:

eletrodo Zn"/Zn" : Ei , ,d = +0,76elerrodo Cu"./Cu" : E'l.d = 0,34

AEo= +0,76- (-0,34) - ^Eo

= +0,76 + 0,34 ÁE"= + l , l0 V

Undâde 6 Eêtoqurmica

Concluìndo, \,amos fazer um esquema geÍaì da pilha de DanieÌl:

ObseÍvâção:AÌéÌn da Ëilhâ de Daniell (eletrodos de zinco e de cobre), outras montasens podem ser

feilas, bastando para isso escolher um par de m€rais, de modo que um ceda elétrons e o

Na montagem de uma pilha, a escolha do par de metais deve ser feita atrâvés de consuÌ-ta à tabeÌa de potenciais normais. Feita a escolha do paÍ de metajs. preparamos as soluçÕesdos ions dos respectivos metais e mergulhamos nelas as lâminas. numâ montagem idênticaà da pilhâ de DânieÌI.

Eleúoilo zto / zn'* EletÍodo Cuo/Cu?*

E3.ü = +0,76V E:.,,ì = 0,t4 v

Sâem elétrons pâra o circuito. ChcgaÍìr eìatron\ Lìo ( i Ìcurto.

Os átomos Zno da lâmina perdem elé- Õs cations Cu':* da soluçâo recebem elé-

zi t - Zi* +2e Cu'? +2e - Cuo

Os cations Znr_ formados passam para asolução,

Os átoÌnos Cu! formados passam para aIâminâ de cobre.

Aumenta a concentração dos íons Zn:- ea lâmina de zinco se dissolve.

DÌminuì a conceniração dos íons Cu' e alâmina de cobre aumenta.

Os cations Znr atravessam a paÍede porosa ou a poÌrte saÌina para manleÍ o equi-librio do sistema.

Os anions SOj atravessam a parede poro,sa ou a ponte saÌina para manter o equi-

EÍe elelrodo, por convcnção, é denominado Arodo e conÍitui o pólo negativo dapllha. LoAo, ânodo é o pólo de ondesaemoJ e/é1lors, ou seja, onde ocorre uma oxi-dação.

Este elelrodo, por convenção, é denonìinado .úlodo e constitui o pólo posiiivo dapilhã. Logo, cátodo é o pólo onde chegamos elétrcns, or seja, onde ocorre uma re,dução.

;iiÊg Exercícios reso/vidos

1máioa 1m€not

- aEa = + 2,24V

E!"d = + 2,37V (Potênciai maior)

E3.d = +0,13V

EB4) DaÌ a equação global e câlcu ãÍ a diferenca de potenciãl de uma pilha com eleÍodos dê

mãgnes.o e c lumbo a segu '

ídze r- esqLêma dd ' ìonÌdgem

oessa Drna

lniciajmente, consultamos a tabela d-c potenciaìs normais. procurando as semr equaçoes

das semi reâcÕes do magnésio e do chumbo:

Mgo+Ms'?*+2ePbo + Pb'z*+2e

Mgo - Mg" +.2e '

Pb2-+2€- . Pbo

Moo + pbr+ + Mgr+ + Pbo -{equac_o global)

_ AEa = +2,37-\+ 0,13) : +2,37 O,t3 =

ERs) Dadas as semi Íeãções:

Alo + al3 ' + 3eCuo+Cu'z*+2e

alo+al3*+3e

cuo+cu'z*+2e

Indicação: MqotMs?' // Pb" lPbo

E,o"d = + 1,67 VE8.d = -o,34 v

calculãr ã ddp de uma pi lha com eleÍodos de ãlumínio e de colrre '

ils.*-ú.liE3,a = -0'34 v

Não se esquega que o ãnodo é sempíe o de maior E:.d Entãoì

AEo= Egnd - E3- id + AEo= +1,67-{ 0,34) = ^Eo:

+1,67 + 0,34 =

(ânodo) (cátodol

- aEo= +2,o1 v

Rssposta: ddp = + 2,01 v

264 unidêde 6 Eeroqulmicã

ER6) Fazer o êsquêma de umâ pilha com êlêtrodos de alumínio e crômio. A seguÌr, identìficar oãnodo e o cátodo, cãlcular a ddp, descobr i r a equâcão da reação slobal e expr€ssâr s imbolicamente a pilha.

lnicialmente, consultamos a tabelã de potenciais normâis, onde enconÍamos:

ato-at3i+3e- L!-g:s-,=-l-l:96,Y ìE&d = +o,74V

d€lmdoÁroia3 delrodocltcÍ3'1âtudo) {.áiodo)

lânodo) {cátodo)

- AE"= +0.92V

c,'. + gé - 'cP

= ^Eo=

+1,66-(+0,74) è LEo: + 1,66-0,74 ã

@Alo + Cr3+ + Al3* + Cro

_-(equação da reação global)

EFTI Dadas ãs semi feaçõesl

alo - Al3++3e E&d= +1,66vFea + Fe2* + 2e ESnd = +0,44v

determinar a ddp e dêscobir a equãção da reação globãl da pilha coíêspondente.

Alo+43*+3e

Feo-Fer++2e-

i-is,"" 1,9,"-rfÊ!,d: + 0,44v

^Eo= E8,d - Eg.d =

^Eo= +1,66 1+0,44) - ^Eo

= +1,66-0,44 -{ânodo) (cátodo)

+ AE" = +1,22VPãrâ obte.mos a equacãoda reãção globai , devemostef nas duâsequãcões das seml-rea'gões o mesmo número de êlétrons. Ouândô isto não ocoÍe, essãs equacões devem sermuit ip icadas por númefos apfopr iãdos, de modo que o número de elétrons se igualel

Alo . - Al- | 3 e - '

2) -

2alo = 2af - 6p

Feo _ Fe,+ + i2]e --{ .3) _ 3Feo = 3Fe,* + 6e

2Ata -

2A3* +. .6e'3Fe'z+ +-6í * 3Feo

Ì

2Ato+ 3Fe'?+ + 2At3+ + 3Fêo

cãp ruo 2 Pih4 265

ER8) Oadas ãs semi-reaçõês:

Ms2+ + 2e = Mgo E?èd = 2,31vNi 'z* +2ê = Nio EPêd = O,23 vdescobir a equação 9 Õbale calcular a di íerença de potencis lde !mâ pi lha com eletrodosde mâsnésio e níquel .

Como sãô dãdos os potenciâÌs de redu_cão, vamos convertê los em potenciais de oxi

t l lgo+Ms'z*+2e

Nio - Nir++2e

Entãol

Msa - M92+ + 2e''Ni'z* +-2€- - NiÔMs" . NÈ - Ms" . NPY"q*çã. sl .b" l )

aEo= E.o,r - e.o, . : AEa = +2,37- l+0,231 = +2,37 O,23 -lmaion 1meno,)

LEo = + 2,14V

L5!:,r- .1.-1Y iE8"d = + 0,23 V

E/:n) CoNütardo a bbela de polerciais:/ lemine a equâFo da rea!ào rlobâl

a) Aro/Arr-//cu,'/cuob) cuorcur'//Hg"iHgoc) co!rco"//Pbh/Pbod) FeorFe" //cÌtr./cu!e) cürtcü1'// Ae'tAsr

. i Exercícios de aprend izogern fr i.:ÍÌ,1'$+iïËilitiaÌË:ìì:lïïïlât,.i:*filA11) Na pilha de Dúieìì, duEnteo su tuncionamenÌo,

una dd plaús nelálk6 s dissoÌve, enquanÌo âoulÌa Ìen â suâ nassa aumenÌadâ. En vhta disso,

a) Quah úo os netair dessas placas?b) ln qüe eÌetmdo cada una deì6 s Ìocalia?c) Quar os lenômenos quimicos que ocoÍen DâÌa

provoúÌ os ialos dscdlos?

EAl2) Quâla finâlidâde da parede ponsâ 0u da ponc sâ-ìina?

xAl3) Codja, sr nÊtôsúío, a ftâse sesüinte:"Napilhâ de Daíiell, os ions circula$ pelo fio qüelisa as placas de zifto e cobre, enquã.lo os elétÌonscncuÌm peìa pdede porosa".

[A14) Com rclação à pilha de Daniell, Espo.dâ:a) Quem perde elélÌoN?b) Quem rccebe ,ìétlons?c) Qualíon tem a sua coiceilÍação aumentadã?d) Qual ion tem a süa conenúação dininüida?

f,Al5) Quaì o cálodo e qüal o ânodo da piÌha de DãnieÌÌ?

EAIó) Consullândo â labela de polenciais nomais, tâça oelquenâ dâ pilhâ, identifique o ânodo e o cátodo,calcüh a ddp, descub8 a equação da ÌôâÉo slobaìe eÌplesse simbolicamente â pilha corìsÌiÌuidã Do!

a) nasnésio e zincol

c) cÍônio e niqÌel.

266 Undâde 6 EteÍoqurmca

OAIE) Dado o Èsquena da pilhal

a) QDal o sentido de novimeilo dos elÉtrons pelo.ncüito exteÍno? E o da .oÍeÍte elétnca?

b) Sinbolize o elèhodo que coisÌìrui o cálodo e o

c) Quâìs as reaçõs que oconcm ro cátodo e !o

d) veífique o que ocoÍe con âs lâminâs deMsoeNilre cor as concentraçõs das soluçòes.

e) QüaÌ é a equação da reaÉo etobâl da pìlha?0 QuaÌ É a difcrença de polcnciaì da pilhaÌd Dê a sinbologia da pìlha.

A pilho o o esponloneidodeSão consjderados "esponrâneos" os processos que ocoÍrem na Natureza sem interven-

ção direra do cientista.Nesse s€ntido, as rcações que se Íealizam em un pilha sõo espontâneas, pois basra

montar a aparelhagem para que o processo se efetue por si próprio.Agora, guarde o seguÌnte:

Em um prccesso espontâneo, o valot de AElìé semprc positìro.

Isso pode ser facilment€ demonírado através de un exemplo:São dados os eÌetrodos d€ niquel e estanho:

NT Ni ' ' + 2e-Sn'_ + 2e-

E:,ti = + 0,25 V

E3,,d = + o,t4 v

Como você já sabe, mantemos a primeira equação (Ei.d maior), iÌrverlemos a segunda(trl"d menor) e somâmos m€mbro a membro:

Nio - Ni?. +-2t (rnantidâ)

sn' +)í - Sno (inveÍtida)

Este processo apres€nta um ^E'que

pode seÍ calcuLado do seguinte modo:

Nir+sn' :**Ni '*+SrÌo o_

^E" = E:,d El-d +

^E0= +0,25-(+0,14)

-(maìor) (úenor)

ÁEo = +0,11V

capduo 2 Pihas 267

Você lambém pode calcular o ^E'fazendo

o seguinie:

Nio - Ni':' +-2í E3,rd = +0,25 v (manrida)Sn" +jí - Sno Eld = 0,14V (mudou de sinal, pois ibi inveúida)-@Nio + Sn: - Ni '* +Sno

^Eo = E:nd + Eld = +0,25-0,14

ÀEo = +0,11V

Observe que, de qüalquer modo, vocô consegue:

Processo ÀEd

Niu+Sn'*-Ni"+Sno +0,11V

Então, todo proc€sso de oxirredução espon!âneo apresenta ^EUposirivo.Isso nos permite fazer previsões sobre a ocorrência de reações de oxifÌedução.

liiilìllil FxeÍcÍcios reso/vldos Íú?iiiÍìiiiiiìiiii,,:i:i'iÌiERg) Verificar s€ ocoÍe s seguinte reacão:

cuo+Fe2++cu2++Feo

Nã tabela de potênciais, obseruamos quê:

cuo + cu'z* + 2e E&r = -0,34vFea + Fe2* + 2e E&d = +0,44vPara conseguirros a /eacio dcsclbdã. devemos Inve're' a segurda eqLacào, pois que,e-mos Cuoe Fê'?+ no pr imeÌo membro:

Cuo + cu'z+ + 2e E&r = -0,34vFez+ + 2e + Fea EP.a = -0.44VSomando mêmbro a membro, obtêmos:

cuo + Fêr+ + cur+ + Feo ÀEo = 7

aEo E9.," . t l "o -

aEo O.34 044 , ÀEo 0,78V

O valor regatyo s'gniÍica quê o processo em questãa nâo ocoüe, ou sejâ, nëo ê espon

^Eocuo+ Fer+ + cur+ + Feo -0,78 V

n€sposta: A reação não é espontânea, pois ^Eo

= -O,78 V < 0.

268 u.taa" e rrroqutm ca

ERlol Dãda a equação Ni'z+ + À/lgo + Nio + Mg'z*, descobrir se â reãção coÍrespondentê é

Consultando a tabela de potenciais normãis, temos:

AgoG, somãmos membÍo a meÍnbro essas equãçóes, de modo a obter a equação do pfo'

Mso-Ms2*+2eNio + Ni2+ +2e-

Msa - Mslt + 2e'Ni,* +-2é= - Nio

E*d : + 2,34vE3,d : +o,25v

Eg.d = + 2,34VE*a = 0,25V z.;-r

- \lr-Nir+ + Mgo + Nio + Mgr+ AEo = + 2,O9V "

R.sposta: A reação é espontânea. pois AEo = + 2,OgV >0.

EBl l ì Vê f icsrse é espontáneã â rcação repfesentada porCoo + FeSOa * CoSOa+ Feo

Coo + FeSOa -

CoSO4 + Feo

Fe'z* + so? co'z* + soe

A equação do problema é:

coo+Fê2++co2++Feo

A tãbela de potenciais nomais nos fornece:

Coo + Co'zt + 2e- E8.d = +0,28VFeo

- Fe2' + 2e Eg,d: +0,44V

AgoÉ, somãmos membÍo a Ínembro essâs êquâcões, de modo a obter a equa9ão do pro

Coo -Co'?*+2eFe2+ +2e

-Fea

ESxid: +o,28vEP"o = -0,44V n

: -9-coo + Fer+ + co2+ + Feo

^Eo = ,0,16V -

Fesposta: A reação não é espontãneã, pois ^Eo

= 0,16V<o

i:iiill ExelcÍc,'os de oprendizogem iì!ìiiilìiiri:.1*::iillììììiiliil:.+;;ia::!ìilriÌrrì11i,]'rllriiìi,

Ì,419) DesuhB s são qpontâne$ as Ìeações Íepresiladas poÌ:

a) s l+ casoa -

sÌsoa + Câ0 t Hco+ 248' = Hgr '+ 2Ag0b) 2Na'+ Feo

- Ie l + 2Na0 s) 3Mn: ' + 2Al0 * 2Alr '+ lMn!

c) Znr+ + Mgo + Mgrt + zno h) Mn,' + Cro -

Mno + Cl-d) CüSOa + 2As0

- A&SO1 + Cu! i) 2Alclr + lBa" -

3BaCl, + 2Al"e) cuo + Asjsoa

- cüSOa + 2Âs! j) Ie'+ Cusoa * FeSo! + Cu!

capíruo 2 Pihas 269

EA20) A pdtt da! s€rni-reaçõs aprcsentadas a ssuiÌ, conpoíha â equaçào de urâ reação slobaìqu!Á ocoÍa espontanea

BÍ:(a+h -

2Ì Ì@FeiÃ+e + Fei i ì

Eo= +1,0ó5VEo = + 0,?76 V

EAZI) V{ifiqüe s os pÌoessos abaixo sào ou nAo apontâneos:a) Ba!+ Fd+ - Bâr ' + Fdb) X' + As" * As'+ (o

c) Cur' + 2Nar + 2Na' + Cuod) A1o + cl'

- AÌr- + cl

0 cuo + M8:' -

Cu" + Mgo0 Ni!+ ZnÈ - Ni" + Znoc) Fco + 2Ae' - Fl' + 2Aso

EDl) A pilh. ioÌmda pehs elètrcdos Fa0lFê,'ê CurlCu,'apÍeirnla uro dilerenqa dspolmciãligúa ã +0,78 V. Sabêndo qúe o polenciã paúâo de rcdução dm idm Cúr- è dê +0,34 VlCu" * 2e - cuo ELd - +0,34 va que a iâminâ de feíolFdìs dissre, daubÍa o polmcialpadÌão de rudução dosto'l" + 2r- - Fro tla - ?

EDZ) llma indúslia necessilâ est0ür soluçôrs de nilraro dr níquel (NiiN0!),1 1 molala 25" C. Pan iss0 ea dispõed6tanquesÀ8,CeD:tanqúsA constnr idodehro lFl ' iFe0 E9d- 0,14V)ranquo B: construído dê chumh {Pb?'/Pb0 Eld - 0,13 V)GnquD q cmsiruído de tnco El ' lzn0 E!"d--0,76vìtanqur0: cmstruído de esranho {Sn, ' lsn0 E*i--0,14USsbênd0 qle o polmciâlpãúao de rcduqã0 dos hns Nir' è iguala -0,25 V:ÍÍi" + 2e

- l'lio t9ú - -0,25 v,

dercubÍs qual(icl $nquElsì poddálá0) ser usadolsì na ssl0cagem, d€ ínod0 q0e a solução de nitBto de níq@

A descoÍgq e o coÍgo do umo pilhoQuando uma pilha esfá funcionando normalment€ , dizemos que ela estâ descaïegando.Se a pilha for reversível, ela podeú. ser carregada novamente, bastando para isso insta,

lar um gerador ext€rno com uma difeíençâ de poten ial superioÍ à da pilha.O gerador externo deve ser ligado de tal modo que o seu pólo negativo esteja em cone-

ião com o pólo negativo da pilha.Observe, então, o que ocorre na descarga e na carga, por exemplo, da pilha de Daniell.

27O unaaoe o ee.oqurmc.

l!) Descargo da pilha de Daniell:

Znt-Zn"+2è Cu) '* 2e . CL,oNote que os elétrons vão espontaneamente da barra de zinco para a de cobre.Equação globaÌ:

Zna+C!2+-zn'z+ + Cu' ^E'=

+ l , l0 V

_ , \__.cor ioo^Eüéposi l rvo,0prc,6se6po anm. L

Como você sabe, à medida que a pilha funcionâ, ou seja, se descânesa, a lâmina dezinco se desgas!â enquanto a de cobre aumenia.

2:') Cctga da pilha cle DanìeÌl:

o

Cur-Cu?'+2e

Note que os elétrons são /fo{ddo.t pelo gerador a ir da barra de cobre parâ a de zinco.Equação global:

Zn'z*+CJa-Zno+Cu"^E!<0

À medida que a pilha é carregada, devido à ocorrência da reação contrá.ja à da descaFga, a lâmina de zinco se recompõe €nquanto a de cobre diminui.

?F.9.'

ã'

cu!

ãg,

hllaqem *tena > 1,10 V

\-

cáoir , rô, P|h* 271

0 fÍobolho elêfÍico do pilhoA energia que é diretamente responsável pela realização de um trabalho quimico recebe

o nome de eneryia livrc (Gr.A variação de enersia iivre (^G) mede, portânto, o trabalho realizado pelo sistema.O trabalho elétrico realizado por uma pilha pode s€r medido pela variação da energja

livre ocorridâ na pilha e é dado peÌa equação:

ÀC = nF ÀE'

{^* =

n9 de elétrons transfeddos de uma semi-reaçào pâra a outÍa, por ocasião da de-terminação da equação gÌobal96 500 couÌombs (1 farâday)ddp normâl da pilha

+ 0,76 v+ O,34 V

í " :z

ffi ExeÍcício resolvido wER12) Calcular a vaiação de enêrsia l ivre

^G para o pfocesso que ocorfe nâ pi lhã de oaniel l

Na pi lha dê Dãniel l , temosl

---:-.z^a+z^r!+lã!-- lcu,+ + i*:) -:euo o_zno+cu2++2n2"+cua aEo= +1, ' l0v

+ 1,10

Dâí:

aG = -nF .AEU 5 AG = _2 96500 1,10 -

Como cada qui localor ia equìvale a âproximadamenie 4180 J, temos:

212300as = - 41Bo = AG = -5O,7 kcãl /mol

\

| 0 sinalne0âtivo doAG indica que o ploce$o ó asI ponnneo, ou s4a, | útha es1â pnduzínílo tnbttho

Ilp"tu!:yy:r

v272 u.aao. o rr-q.-r"

Assim, se a energia elétrica geíada na pilha de Daniel iossê totalmente usãda paÍê âquê-cêr águã através de um resistor, haveria a lìbeíãcão de 50,7 kca /mo .

Então:

AEO AG

>o <o<0 >0

'!,:, EXerCíCiO de OprendizAgem ',,, t.:r,:r,,í,:,r,,ti:..ì1, ,',rìr..i+,,:;, :'

lA22) câlcuk o ^C

dos següinrer pÍocessos eryontâneos:a) 2Alo + lcu: ' + 2Alr i + lcuob) Alo + cl'

- Alr' + cl

0 Mso + Ni:' - M8r' + Nio

vejamor dua' apÌ iLaçõe' pr ; r ica ' que \ocè LonheLe:

Aplicoçôes pÍdlicos dos pilhos

l!) Acumuladot de chumbo:O acumuÌador ou baterìa (usado em velcu-

los automotores) é uma pilha constituída poreletrodos de chumbo (ânodo ou pólo O ) e deóxido de chumbo Iv impregnado de chumbo(cátodo ou pólo G) l, ;-**, em uma soÌ.ção de H,SOa (ácido sulfúdco), a 200/0, comdensidade de I ,15 g/cmr apÍoximadamenle.

Reaçõ€s que ocorrem:

Pbo + SO: - PbSOr+2e

Pboz + SO; + 4H' + 2e - PbSOa + 2H:O

equsção da rcação global:

Pbo+PbO:+2H:SOa + 2PbSO1 + 2H:O

As caracteristicas do acumulador de chumbo ou bateria sào:Cada pilha ou elemento apresenta um All0 de aproximadamente 2 V. Desse moclo, umaassociação em série de tÍês eÌementos nos dá Lìma "bateria" de 6 V, e uma de seis elementos, uma "bateria" de 12 V.

-50,7 kcal /mol.

:l-

caeilro 2 Pl6as 273

. Como o Pb, o PbO: e o PbSOl são sólidos, o aEo do âcumulador depende exclìrsivamente da concentraçâo do HrSOa, Por esse motivo, devemos mânter constante o voÌume drágua.

. A descaÍgâ consome o H:SOr, mas durânte â recarga, tèitâ automatìcamente pelo gerâdo. ou âÌternador do motor do veículo, o H,SOa é regenerado e o PbSOl volrâ à condi-ção de Pb e PbO:.

. O HzSOr não pode ser substituído por ouüo ácido, pois há necessidâde de se foÌmar oPbSOr insolúvel. Adenais, outro ácido que fofmasse um produto solúvel iria corroer asplacas.

A pilha de Leclanché, ou pilha seca, é aprecursora das modernas pilhas secas de usorão diversificado.

Essa pilhâ é formadâ poÍ um cìctÍodo ccntral de gÌafiie, rodeado por dióxido de mangâ-nË. (MnO r. qu€ ro_.r i .u i o po o po. ' r i \o. | . .eeÌetÌodo está imeÍso em uma paÍa constituidapor cÌoreÌo de amônio (NHaCl) e cloreio de zinco (Znclr), que funcìonâ como "soluçào" eìetrolítica.

Tudo isso eÍá conÌido em urÌÌ cilindro de/ inc.r IneÌâì i .o. qre con'r ru. o polo ne"dr !o.

2:) A pilha de Leclanché:

I

As reações nessa piÌha são um ranto compLeras. Denrre as que podem ocorrerj as maisimportantes e que mais contÍibuem para a ddp sào:. anodo (póto A \l

Zna - Znt +2e

. cátotto lpóIo @ ):2NHi+2MnO:+2e - 2MnO(OH) + 2NHr

. esuocào da rca\dÒ elobol:zno + 2NH1* + 2Mno) - zn: .+2Mno(oH)+2NHl

As caÌacterjsticas da pilha seca são:. A piÌha seca lbrnece umâ ddp de apÌordmadamente 1,5 V e nào pode ser recarÌegada,

pois sua reação global não é Íeversivel.. O uso conrinuo da pilha sccâ provoca vazamentos que podem esiÌâgar os equipamentos.

Esses vazamentos ocorr€m porque a pilha geca não é totalmente s€ca, poìs sua reaçãoproduz gás (NHl) € água. Assim, quando o equipamento qüe uljliza piÌhas secas não estáem Íìncìonamento, elas devem s€r retiradas, parâ que possam "descansar".

',,:a: EXefCíCiOS de fiXOçõO ::::::ti:.::n:t:::::t:'i:;::'t::::'::;'*'ti:i::'':':!:taï::+ti:tì::ii::::í

EFI) Com base na séie de rcatividãde quínìica dos rn€tais, veÍiÍlque se ocorem as reãçóes-a) 8ao + Fe'z+ + Ba2+ + Feo c) K* + Ago

- Ag* + Ko

b) Sno + Mg,+ + lv lgo + Sn,+ d) Cu,+ + Nao -

Na+ + Cuo

274 unidade 6 flêrbqú-".

EF2Ì Descubra o Egddas seguintes semi-íêacôes:a) Ao = A'z+ + 2e- ESnd = + 1,4Vb) Bo + B'+ e- E3* 'a = -0,8Vc) co + C3+ + 3e- E8, id = -1,8V

EF3) Descub'è o Egnd dds sesuilrF\ sêmi eacóes:a) Ao+A++e Elo= 1,0Vb) Bo + 83 + 3e E,!"a = +O,3Vc) Co+C'z*+2e EPd= +1,5v

EF4) Em umã cela eleÍoquírnica, elet.odo è:a) a lâmlna mêtál ica.b) a solução.cJ a âmina metál lca e a solucão em coniunto.d) a paredê porosa ou a pontê saìifa.

EF5) Uma lãmìna de zinco, mergu hada em umâ solução de sul fato de zinco, const i tu ium:a) cátodo. c) e leÍodo padÌão.b) ânodo. d) eletrodo.

EF6) Potencial de oxidação indica:a) atendênciâa perder € éÍons.b) a tendência a gânhar elétrons.c) o equÌlÍbrio Íon êlétron.d) O coiÍeto é potencialde oxirrcducão.

EF7) Dentfe os fatores que inf uenciam o potênciâ de eletrodo, podemos citãr:a) tempêratura e massa dâ placa.b) volume da so ucão e formato da placa.c) temperaturâ e cÕncentracão.dì concentração e pressão atmosÍérica

EFa) Em que condÌçÕes de temperatura, concenfiacão € pressão é Íelta a medlda conv€ncionado potencìal norma de eletrodo?a) CNTP. c) OoC, 1 M, 1 atm.b) 25'C, O,1 M, 1 arm. d) 25.C, 1 M, 1 atm.

EFg) O eleÍodo constitLrÍdo poí uma so ucão 1 M de ácido, na qual fazemos passar unìa corrente de gás hidrogênio sobre uma lãmina de platÌna, êstando todo o slstemâ â 25o C, échamado de:a) eleÍodo normalde hidrogênio.b) eletrodo-padrão dê h drogênÌo.c) eletrodo convencional de p at na e hidrosêoio.d) eletrodo referencial de hid.ogênlo.

EFl0l O potenciãl do eleÍodo padÍão foi arbitrado em urÌì determinâdo valor, pois é impossÍveldêterminar o potencial absoluto de um e etrodo. Esse valof aòitrado conìo referêncÌa, náescala dê potênciais normais, é:a) 110V. b) 273V. c) 0V. d) I V.

EF' l1 l Temos dois eletrodos, A/A+ ê B/B +, que, acoplados ao e etrodo-padrão, lndicaram as segurnÌês erÌuras:Ao/a* E8,d = +xvBo/B* EÊa = +yv

Se montarmos umâ pìlha com esses dois eletrodos, o fluxo de elétfons será de:

aì ao/A + Darc Bo/B+.b) Bo/B+ DaÉ Ao/At.c) Não há fluxo de elétrons, pois os potenciais normais são positivosd) Os dados são insuficient€s para â conclusão, pois Íomm fornecidos somente o poten'

cial de oxidâção s o de redução, e isso não pemite umâ âvâliâção.

EFl2l Dada uma cela eletroquímica constituÍda pelâs semicelas ZnolZn'z* e Cuo/CÌr'?+ - quando em luncionamento . nos eletÍodos ocoíeml

a) somentê dissoluções.b) somente deposiçõês.c) dissolução dã lãminã do pólo nesâtivo ê deposição na lãmina do pÓlo positivod) dissolução dâ lãminã do pólo posÌtivo e deposição na lãmina do pÓlo negãtivo

EF13) Em uma pi lha eleÍoquímica:a) o pólo positivo é o cátodo.b) ocorre oxidação no cátodo.c) o potenciãl de oxidação do cátodo é maioí que o do ánodod) o potencial de redução do ânodo é mâior que o do cátodo.

EF14) Dada a pi lha Mso/ lv ls 'z+ / / c13+/cp e sabendo que:

lúso/Mg,* Eg,td = + 2,37 vcro/cr3+ E,o, d = +o,74vpodemos af Ì rmar que:

a) M9o/N,, ls,+ é o cátodo.b) Mgo/Mg'z+ é o pó o posi t ivo.

c) os elétrons saem de Mgo/Ms'z* e vão paÉ Cro/Cr3*d) os eléÍons saem de cro/c13+ e vão parâ Mso/ lúsz+.

EF15) Com rclação à quêstão ãnter ior , o AEo paía a pihã é de:

â) - 1,63 V. bì + 1,63 V. c) + 3,1 1 V d) 3,11 v.

EF16l Sabenìos que:

zna -

zn2* + 2e E3,d = +0,76VOualoEs"rdpara2zno + 2zn2+ + 4e 7

a) + 1,52V b) + 0,38 V c) 2 . 1+ 0,76 V) d) + 0,76 V

EF17l Dadaã êouacãocoo + Fe2t *Co2* + Feoe sabendoque pan ocoo/co'z*o E9,d= + 0,28vê para Feo/Fe'?+ o E3.d = + 0,44 V, identitiquê a a ternativa corretã:

a) A equaçào rep'esenÌa a reacão de uma pi l ' ìé cu.o aEo è de I O 16 Vb) A eqJacão represerta umà

'edção esportalea mas rão é uma pr lha, pois o AE" é

c) A equacão representa uma reação não espontânea, poìs, no sentido êm que está indi_cada,o^Eoénesat ivo.

d) Nada podenos concluÍ, pois os Ê3,ü sáo âmbos positivos

EFla) Em um acumulãdor d€ chumbo ou bater ia, o:

a) Pboé o cátodo. c) PbOréocátodob) HrSOa é o ânodo. d) PbrSO4 é o ánodo.

276 u.d.d. s Er"r@.-ft

EF19) Em um acumuladoÍ de chumbo, o ácido sulfúico podê ser substituÍdo por:a) ácido cloÍídrico. c) água destilâdâ.b) ácido acético. d) Não pode ser substituído.

EF2O) Na pi lhâ secâ, o ánodo é:a) o Zn", quê é o pólo negativo. c) a Srafite, que é o pólo pôsitivo.b) o ÌúnO,/NHaCl. d) oNHaCl.

EF21) (PUC SP) Na célula eleÍoquímica AlolAl3* //Fe'*lFea, podemos aÍÍmar que:a) o alumÍnio sofre reducão.b) ofeÍoéoânodo.c) os êléÍons Íluêm, pêlo cÍcuito externo, do alumÍnio para o feío.dì a solução dê Al" iú se di lu i r .

ÉF22) {Fuvest SP) Considere os sêguintês potenciais-padËo dê rêdu9ão:

ce4++le-_cer+ + 1,61

+ 0,15

a) Reprcsentê a rcãção que ocoÍe numa solução aq!osa q!e contênha essãs espéciesquímicas no estado-Dadrão.

b) Na reação rcpresentada. indique ã espécie que age como oxidante e a quê âse como